高性能數(shù)控系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)控制算法的研究.pdf

1、我國(guó)的數(shù)控技術(shù)起步比較遲，雖然國(guó)內(nèi)生產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)的廠家不少，從事這方面技術(shù)研究的機(jī)構(gòu)也很多，但真正國(guó)內(nèi)自主研制的高性能數(shù)控系統(tǒng)就很少。針對(duì)我國(guó)和國(guó)外在高性能數(shù)控系統(tǒng)的差異，為了更好地提高我國(guó)高性能數(shù)控的水平，本文對(duì)高性能數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行了研究。主要內(nèi)容如下： ⑴高性能數(shù)控系統(tǒng)首先必須具有連續(xù)的運(yùn)動(dòng)速度和加速度，這樣才能保證機(jī)床高速運(yùn)動(dòng)時(shí)的平穩(wěn)性。雖然傳統(tǒng)的S曲線加減速規(guī)律基本能保證速度和加速度的連續(xù)性，但由于它參數(shù)比較多，計(jì)算相對(duì)復(fù)雜

2、，不能滿足高性能數(shù)控實(shí)時(shí)性的要求。為了提高數(shù)控系統(tǒng)的速度以及保持速度的平穩(wěn)性，本文提出一種簡(jiǎn)單的加減速控制算法。 ⑵高性能數(shù)控系統(tǒng)必須具有以最優(yōu)允許速度通過(guò)軌跡拐點(diǎn)的功能，這才能提高機(jī)床的加工效率。數(shù)控機(jī)床的刀具運(yùn)動(dòng)軌跡相交處的過(guò)渡連接直接影響到數(shù)控機(jī)床的運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性和加工效率，但目前大多數(shù)的數(shù)控系統(tǒng)只是根據(jù)軌跡拐角定性地計(jì)算拐點(diǎn)的允許速度，這就會(huì)出現(xiàn)一些速度的突變，造成機(jī)床顫抖，嚴(yán)重影響數(shù)控機(jī)床的使用壽命和加工效率。因此，為了提

3、高數(shù)控系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性和加工效率，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)拐角減速，曲線曲率自適應(yīng)速度控制的性能。本項(xiàng)目首先對(duì)刀具多軸運(yùn)動(dòng)軌跡拐點(diǎn)的判斷和拐點(diǎn)的最優(yōu)過(guò)渡控制算法進(jìn)行研究。 ⑶高性能數(shù)控系統(tǒng)要具有高速的程序段處理功能，在進(jìn)行高速、高精加工時(shí)才具有足夠的預(yù)測(cè)能力。鑒于傳統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)預(yù)測(cè)算法存在預(yù)測(cè)的太多會(huì)浪費(fèi)CPU的機(jī)時(shí)，太少會(huì)造成過(guò)切等問(wèn)題，同時(shí)為了避免機(jī)床不斷加減速造成的機(jī)床震動(dòng)，本項(xiàng)目進(jìn)行了軌跡預(yù)測(cè)加減速自適應(yīng)控制算法（前瞻）研究。 ⑷